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嵌入式應用中的能耗調試

作者: 時間:2011-02-04 來源:網絡 收藏

圖3 能耗函數

為了避免對RX緩沖區進行輪詢,一種常見的變通方法是啟用RX中斷并將MCU置于睡眠模式。完成之后,很容易看到能耗節省是巨大的。當我們關閉處理器,電流降至1.40mA(見圖2b)。現在,當LEUART接收到數據,它就會被喚醒并通過TX緩沖區將其傳送回去。


當中斷被觸發時,電流尖峰將達到2.5mA,而剖析程序會精確定位到中斷例程(見圖4a)。不過,電流將在這個尖峰值保留較長的一段時間,而通過點擊圖表,就可能會發現在使用UART通信時的另一種常見錯誤。

圖4 帶有LEUART TX輪詢的LEUART RX中斷(a),在接收字節之間處于睡眠模式下的EFM32(b),以及深睡眠模式下的EFM32(c)


void pollLEUARTTX(void)
{while ( !( LEUART0 -> STATUS LEUART_STATUS_TXC) );}


在發送數據之后,用戶會設置一個while循環以等待傳輸完成。無疑,這會使處理器過長時間保持在運行模式之下。這段循環可以被中斷所取代,一旦傳輸完成,中斷就會喚醒處理器。通過這樣做,就將再次降低電流消耗量(見圖4b)。


現在,在每個接收到的字節之間,處理器都進入睡眠模式,降低了電流。字節傳輸的完成無須處理器的干預,所以就不需要輪詢緩沖區以獲知傳輸何時完成。將循環替換為中斷例程是一種更優雅、更節能的解決方案,正如這兩種方法的不同剖析圖所示。

深睡眠
EFM32 MCU的LEUART模塊可以在深睡眠模式下工作。在這種模式下,高頻振蕩器被關閉,但低頻振蕩器(RC或晶振)仍在運行并給LEUART提供時鐘。如果將EFM32置于深睡眠模式并重復上述例子,能耗將降至微安量級。


為了能夠直觀地顯示這些電流數值,剖析程序從線性坐標切換到對數坐標。在深睡眠模式下,電流現在是1μA,而接收到幀時的尖峰值是80μA(見圖4c)。從第一種方法到最后一種配置,節能倍數超過了1000。


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